一、試驗系統闡述：

三維相似材料圍巖模擬加載試驗系統是基于相似理論和因次分析的實驗室研究裝置，主要用于模擬巖土以及采礦現場開采環境下圍巖的應力、位移和變形等情況，通過模擬相似材料的開挖再現現場開采時所出現的各種礦山壓力特征。

二、功能介紹：

該系統是由數字式電液伺服閉環控制，可位移或應力控制，高壓壓力密封室采用抱箍卡拉，電控上下移動，安全物理鎖緊。可進行高溫高壓多場耦合復雜條件下的三軸壓縮試驗、動三軸試驗、蠕變試驗、疲勞試驗、滲透試驗、單軸壓縮試驗，還可完成三向剛性加載的真三軸試驗等。

三、技術參數：

試件箱尺寸：3000*3000*3000mm（多用于北方煤巖）

豎向載荷：800KN

水平載荷：400KN

加載頻率：5Hz

測力精度：±0.5%

壓力室：15mpa

數據采集：8通道控制器，24位數據采集和信號調節裝置，采樣頻率10KHZ

四、試驗系統的優點：

1. 貼近工程實際，模擬復雜地質環境

能真實還原三維空間下的地質條件，包括地層結構、地應力分布、巖體裂隙發育等復雜情況。可模擬不同埋深、巖性組合、斷層破碎帶等復雜地質構造，為研究特殊地質條件下的圍巖響應提供可靠平臺。

2. 可視化與動態監測能力強

結合透明相似材料、3D-DIC等技術，能實現圍巖變形、裂隙擴展、應力場演化的實時可視化觀測，直觀呈現開挖過程中圍巖的動態變化規律。多維度監測可獲取全面數據，為分析圍巖失穩機理、支護效果等提供量化依據。

3. 可控性高，便于工況對比

試驗參數可精確調控，可重復進行多工況試驗，通過對比分析揭示規律，彌補現場試驗成本高、難以控制變量的不足。

4. 成本較低，安全性高

相比現場試驗，該系統通過縮尺模型模擬工程場景，能大幅降低試驗成本和周期，尤其適合前期方案驗證和機理探索。可模擬高風險工況，如圍巖坍塌，無需承擔實際工程中的安全風險，為災害預警和防控提供數據支持。

5. 應用范圍廣，指導實際工程

應用于采礦、隧道、地鐵等工程，如優化巷道支護設計、預測采場覆巖移動規律、分析斷層帶隧道施工風險等，為工程實踐提供理論依據和技術參考。